多孔介質(zhì)重構(gòu)與指進模擬研究.pdf

1、CO2驅(qū)、聚合物驅(qū)等技術(shù)是我國油藏開發(fā)中重要的提高采收率手段，這些開采手段的微觀驅(qū)油機理有待進一步揭示，因此深入理解孔隙尺度下的驅(qū)油物理化學過程，對提高石油采收率有現(xiàn)實意義。本文通過電子顯微鏡和CT成像技術(shù)，對合成的多孔平板膜和真實巖心進行成像，得到微米級數(shù)據(jù)。利用這些體數(shù)據(jù)，分別開展了膜結(jié)構(gòu)表征與滲透性能模擬、多孔介質(zhì)重構(gòu)和粘性指進模擬研究，主要研究成果及創(chuàng)新如下:
　　1.對人工合成多孔介質(zhì)進行實驗和數(shù)值模擬研究。利用流延-相

2、轉(zhuǎn)換法合成氧化鋁陶瓷平板膜。分析電鏡和CT照片發(fā)現(xiàn)，沿截面方向膜分為細孔層、指狀孔層、海綿孔層。細孔層在水浴一側(cè)，包含大量孔徑低于10微米的細小孔。指狀孔層中，沿厚度方向小孔合并成大孔，同時孔的數(shù)量急劇減少。海綿孔層位于膜的底部，孔數(shù)量少、孔徑小，原因是這一層遠離水浴，造孔條件差。利用CT數(shù)據(jù)作為流道和邊界條件，用LBM方法近似模擬了磨掉表面致密孔前后的滲透性能，得到了與實測數(shù)據(jù)較吻合的結(jié)果。
　　2.提出基于最大球和孔隙腐蝕過程

3、的孔隙網(wǎng)絡(luò)重建方法。首先在獲得的巖心孔隙空間中生成最大球，通過相交最大球的大小關(guān)系確定局部最大的球體集合，找到孔隙體。設(shè)計了一種孔隙體向外擴張過程，得到各孔隙體之間的連接關(guān)系。最后在喉道已找到的情況下，對喉部孔隙進行腐蝕，得到喉道半徑參數(shù)值，完成孔隙網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
　　3.提出了基于壓力梯度的DLA指進模擬方法，通過定義幾何空間和壓力梯度結(jié)合的壓力導向行走規(guī)則，研究了粒子在巖心孔隙空間的DLA行走問題，模擬了粘性指進的發(fā)展過程。數(shù)值模